静态工作点的选择与稳定

RB2 U BQ
_
RE
11
电容CE
a. 对于交流信号满足
RE
1
CE
b. 交流信号对地短路，使 RE只对直流信号有反馈， 而对交流信号无反馈。
RB1 C1
+ +
u i RB2
_
CE称为旁路电容
.
VCC
RC
C2
+
+
T
RE
+ RL u o
CE
_
12
[ 例 1] 在 图 示 电 路 中 ， RB1=39kΩ ， RB2=10kΩ ， RC=2.7kΩ，RE=1kW，RL=5.1 kΩ，CE=47mF ，
模拟电子技术基础
主讲：董萍 epdping@scut.edu.cn
.
1
第5讲 放大电路静态工作点的稳定
主要内容
放大电路的静态工作点的选择 放大电路的静态工作点的稳定
✓ 温度对静态工作点的影响 ✓ 静态工作点稳定的典型电路
稳定静态工作点的方法
.
2
静态工作点的选择
选择静态工作点Q应该考虑的几个主要问题 1. 安全性
0.021m7A
RB
+ V B_B
VCC
I BQ
+ U _BEQ
+
U EQ
_
RC
I CQ
+ T U CEQ
_ I EQ
RE
ICQ = IBQ = 100×0.0217 mA = 2.17 mA
.
17
UCEQ = VCC－ICQRC－IEQRE
≈VCC－ICQ(RC＋RE)
RB
=[15－2.17×(2.7＋1) ] V +
RC
I CQ
+ T U CEQ
_ I EQ
+ U BEQ _
T U CEQ _ I EQ
图中
RB2 U BQ
RB = RB1//RB2
+ V B_B
+
U EQ RE
_
_
RE
=7.96 k
VBBRBR 1BR 2B2VCC 3.06 V
.
15
写出输入回路方程
VBB=IBQRB+UBEQ+IEQRE
IEQ=（1+ ）IBQ
b. 温度升高， ICBQ增大
c.
(1)
温温度度升高对，Q|U点BE|的减小影响
2 老化的影响
导致集电极电流ICQ增大
管子长期使用后，参数会发生变化，影响Q点。
3 其它方面
电源电压波动、元件参数的变化等都会影响Q点。
.
6
稳定静态工作点的途径
(1) 从元件入手
a. 选择温度性能好的元件。 b. 经过一定的工艺处理以稳定元件的参数，防止
rbe减小
| A·u |提高 Ri减小
.
4
静态工作点的稳定
T（ ℃ ）→β↑→ICQ↑ →Q’
Q’
ICEO↑
若温度升高时要Q’回到Q， 则只有减小IBQ
所谓Q点稳定，是指ICQ和UCEQ在温度变化时基本不变， 这是靠IBQ的变化得来的。
.
5
静态工作点的稳定
1 温度对Q点的影响
a. 温度升高，β增大
C1=C2=10mF，VCC=15 V， 晶体管的UBEQ=0.7 V,
= 100、rbb 30 0。
试求：
(1) ICEQ和UCEQ的值;
(2) Au、R I和Ro的值。
RB1 C1
+ +
u i RB2
_
VCC
RC
C2
+
+
T
RE
+ RL u o
CE
_
.
13
[解] (1) 求静态工作点
方法一 戴维宁等效电路法
Q应该在安全区，且应该在安全区中的放大区。
2. 动态范围 为了获得尽可能大的动态范围， Q应该设置在交 流负载线的中间。
3. 电压放大倍数Au
.
3
由于
|
· Au
|
RL
rbe
rberbb
(1)
UT IEQ
当dβ/diC ≈0时
| ICQ |增大 4. 输入电阻Ri
由于Ri ≈rbe
rbe减小
当| ICQ |增大
元件老化。
(2) 从环境入手
采用恒温措施。
(3) 从电路入手
采用温度补偿 引入负反馈
.
7
负反馈在静态工作点稳定中的应用
(1) 电路组成
RB1
C1
+
+
ui
RB2
_
VCC
RC
C2
+
+
T
RE
+ RL u o
CE
_
.
8
(2) Q点稳定的条件 I >>IBQ UBQ >>UBEQ
晶体管基极电位
UBQ RBR1BR2 B2VCC
V B_B
=6.97 V
VCC
I BQ
+ U _BEQ
+
U EQ
_
RC
I CQ
+ T U CEQ
_ I EQ
RE
.
18
方法二 估算法 由 I I 得
BQ
VBQRBR 1BR 2B2VCC3.0V 6
VCC I
RB1
I BQ
RC
I CQ
+
+ U BEQ _
T U CEQ _ I EQ
RB2 U BQ
故
VBB= IBQRB+UBEQ+（1+ ）IBQRE
RB
+ V B_B
VCC
I BQ
+ U _BEQ
+
U EQ
_
RC
I CQ
+ T U CEQ
_ I EQ
RE
IBQRB VB(B1UB)ER QE
.
16
将有关数据代入上式，得
IBQRB V B(B1 UB)ER QE
3.060.7 mA 7.961011
.
直流通路
VCC I
RB1
I BQ
RC
I CQ
+
+ U BEQ _
T U CEQ _ I EQ
RB2 U BQ
_
RE
9
稳定Q点的机理
↑
T↑
↑ I CB O
↓ U BE
↓ U BE ( Q U BQ IER Q E)
↓ I BQ
↓ I CQ
I ↑ CQ
I
VCC
RB1
↑ IEQ RE
I BQ
+ U BEQ _
_
RE
IE Q U BR Q E U BE Q 3 .01 6 0 .7m A 2 .3m 6 A
UCEQ≈VCC－IEQ（RC+RE）=15－2.36×(2.7＋1) V =6.27 V
.
19
(2) 动态分析 首先画出放大电 路的交流通路
交流通路
RB1 C1
+ +
u i RB2
_
ui
RB1 RB2
T
RC RL u o
.
VCC
RC
C2
+
+
T
RE
+ RL u o
CE
_
20
再画出放大电路 的微变等效电路
ui
RB1 RB2
微变等效电路
T
RC RL u o
图中
RBRB1//RB2
ii
ib b c
ui
R B rbe
RC
I CQ
+ T U CEQ
_ I EQ
RB2 U BQ
_
RE
.
10
小结 负反馈稳定Q的机理 电路将输出电流IC在RE上的压 降返送到输入回路，产生了抑 制IC改变的作用，使IC基本不 变。
这种作用称为直流电流负反馈
.
VCC I
RB1
I BQ
RC
I CQ
+
+ U BEQ _
T U CEQ _ I EQ
VCC
RB1 C1
+ +
u i RB2
_
RC
C2
+
+
T
RE
+ RL u o
CE
_
.
直流通路
VCC I
RB1
I BQ
RC
I CQ
+
+ U BEQ _
Leabharlann Baidu
T U CEQ _ I EQ
RB2 U BQ
_
RE
14
对输入回路进
VCC
行戴维宁等效
I
RB1
I BQ
VCC
RC
I CQ
+
等效电路
I BQ
+
RB
U _BEQ